AMD uvádí mobilní APU Beema a Mullins s jádry Puma. Výkon jde nahoru, TDP dolů

Někteří z vás možná zaznamenali, že AMD minulý týden zveřejnilo odpočet k uvedení nějakého nového čipu. Snímek v upoutávce se velmi podobal čipu Kabini, a tak není velkým překvapením, že oním „tajemným“ produktem je nakonec nové levné a úsporné APU Beema, které má Kabini vystřídat. A také jeho ještě úspornější tabletová varianta Mullins. Dnes AMD obě APU oficiálně vydává.

Tyto čipy firma oznámila již v listopadu (novembri), a nejsou tak pro nás úplnou novinkou. Beema a Mullins podle všeho evolučně vycházejí z Kabini a Temash. Jejich CPU ale nově používá architekturu Puma+ (někde uváděno i bez znaménka plus) místo Jaguaru a celý návrh byl podle AMD vyladěn pro snížení spotřeby. Větší efektivita má být hlavním tahákem obou APU, zároveň ale slibují i vyšší výkon. AMD sice nová APU stále vyrábí na 28nm procesu, výrobu však z TSMC přesunulo do GlobalFoundries. Zda je výroba v tomto závodu kvalitnější nevíme, teoreticky by ale mohla částečně vysvětlovat lepší výkony a spotřebu Beemy a Mullinsu.

AMD uvádí APU Beema a Mullins

Architektura grafického jádra byla zřejmě převzata z Kabini: GPU architektury GCN má 128 stream procesorů, i u něj ale byla snížena spotřeba. A abychom nezapomněli na novinku možná nejzásadnější: Beema a Mullins konečně podporují turbo, což slibuje lepší výkon v jednovláknových aplikacích a pohotovější odezvu systému. Z aplikace turba či obecně vyšších taktů zřejmě plynou také výkonnostní zlepšení CPU, neboť se zdá, že architektura Puma+ má stejné IPC (výkon na takt) jako původní Jaguar.

Beema

AMD dnes uvedlo čtyři modely řady Beema a tři čipy Mullins, jejichž parametry můžete vidět níže v tabulkách. Jak si hned všimnete, Beema bude tentokrát mít vždy TDP 15 W (nebo nižší u dvoujádrového E1-6010). Díky turbu může Beema i s nižším TDP dosahovat slušný výkon v stále důležité jednovláknové zátěži, takže už asi není třeba vyrábět 25W modely.

Čtyřjádro A6-6310 má s turbem dosahovat až na 2,4 GHz, Puma tedy vyskočila o dost výše, než kam se dosud dostaly packy Jaguaru. Maximální výkon při vytížení všech jader však asi bude proti 25W A6-5200 nižší. AMD uvádí jen maximální takty, ty základní bohužel nikoliv. Pokud ale měly pravdu tyto informace, mohl by základní takt nejvyššího modelu A6-6310 být 1,6 GHz, čili lehce nad tím, co loni nabídlo 15W A4-5000.

Ačkoliv počet stream procesorů zůstal stejný, bude Beema moci nabídnout i vyšší výkon GPU. Maximální takt grafiky totiž vzrostl z 600 MHz rovnou na 800 MHz (v APU A6-6310). Tento model navíc bude oficiálně podporovat paměti DDR3 s efektivní frekvencí 1866 MHz, což dá grafice vyšší propustnost a částečně eliminuje přetrvávající slabinu levných APU: že totiž mají jen jednokanálový paměťový řadič.

Beema a Mullins poběží na mnohem vyšších taktech než Kabini a Temash. Jádra Puma+ totiž umí turbo

Mullins

Zatímco Beema bude sloužit v levných noteboocích či PC (a časem se možná dostane i do socketové desktopové platformy AM1), čipy Mullins jsou optimalizovány pro mobilní zařízení a zejména tablety. Předchozí pokus AMD, tedy APU Temash, trpělo nízkými takty a nevhodně vyšším TDP čtyřjádrových modelů (8 W). První nevýhodu by mělo řešit turbo, neboť nejvyšší model APU Mullins nyní bude moci dynamicky běžet až na taktu 2,2 GHz. A co je důležitější, AMD konečně srazilo TDP všech modelů pod 4,5 W, což by mělo být dostatečné pro pasivně chlazené tablety a snad už také konkurenceschopné Intelu (či rovnou ARMu?). Typická spotřeba čipů (SDP) má být ještě nižší, jen 2,8 W.

Zatímco u Beemy AMD označení modelů příliš nepřekopalo, v tabletové řadě se děly věci. Nejvyšší model dostal označení rovnou A10, přesněji řečeno A10 Micro-6700T. Asi i záměrně je značení zrádně podobné desktopovým APU Richland (A10-6700T), které ale budou výkonem úplně jinde (pravda, Intel má zase Atom Z3770, což je podobné). Slůvko Micro dostaly do jména i zbylé dva modely, takže podle něj tabletová APU Mullins poznáte.

Snímek čipu a rozložení jednotlivých sekcí

Všech sedm modelů používá pouzdro BGA určené k pájení na desku. Objeví se tedy v různých hotových sestavách a zařízeních, případně integrované na základní desce, nikoliv ale samostatně ve volném prodeji. O čipech pro socket AM1 zatím nikde není řeč. Pokud se objeví, bude to až později – ostatně AMD teprve nyní uvedlo socketová Kabini a bylo by proti obchodní logice nahradit je tak brzy.

Spotřeba prioritou…

Snížení spotřeby čipu uvádí AMD jako prakticky to hlavní, o co inženýrům při vývoji šlo; poměr výkonu a spotřeby by se měl v některých případech údajně zlepšit až dvojnásobně. Přesto je třeba říci, že zejména Mullins musí překonávat několik nevýhod oproti konkurenční tabletové platformě Bay Trail. Schéma referenčního návrhu Discovery například počítá s úložištěm na bázi SATA místo s úsporným s SSD typu eMMC. Mullins také zřejmě nepodporuje paměti LPDDR3, které potřebují méně energie než klasická DDR3. AMD proto doporučuje použití DDR3L-RS s omezenou spotřebou ve standby a energetické nároky svých APU krotí jinými způsoby.

Řadič pamětí má být optimalizovaný na co nejnižší spotřebu, a u čipů Mullins bude umět speciální úsporný režim, který má ušetřit až 500 mW příkonu. V laboratorních testech AMD údajně naměřilo u modelu A10 Micro-6700T redukci odběru z 1,58 W na 0,9 W. Použit byl při tom 2GB modul DDR3L na taktu 1333 MHz. Režim se sníženou spotřebou má být pro tuto frekvenci optimalizován, nic vyššího ale Mullins stejně nepodporuje.

Zda bude tento režim umět i Beema, není jasné. Nicméně obě APU by měla mít řadu dalších zlepšováků pro snížení spotřeby. Jádra Puma+ mají mít až o 19 % nižší úniky proudu, grafická část je má údajně zredukovat o 38 % (nicméně naměřeno to bylo při teplotě -5°C, takže efekt v praxi může být jiný). Snížena je třeba i spotřeba obrazového výstupu, odběr s panely o vyšším rozlišení údajně může klesnout až o 200 mW. Pokud hovoříme o spotřebě APU jako celku, tak pro čip Beema AMD uvádí zlepšení „až o 20 %“. Na slajdu můžete vidět porovnání spotřeb naměřených na referenčních systémech s APU Kabini (A6-5200, 25W TDP) a Beema (A6-6310, 15W TDP).

Hodnoty spotřeby, změřené pro APU Kabini (A6-5200) a Beema (A6-6310)

V dosažení co nejlepší výdrže na baterii má pomáhat i turbo. To má být optimalizováno tak, aby zvýšením taktu CPU při krátkodobé zátěži umožnilo rychlejší dokončení práce, čímž se procesor bude moci dříve přepnout do úsporného stavu (Intel na tuto techniku přísahá už léta).

Turbo bude umět zohlednit teplotu tabletu na dotek a nezvedne takty, pokud by se vám měla potit ruka

U mobilních zařízení má také turbo zohledňovat teplotu šasi, aby tablet či notebook nepřekračoval určitou komfortní úroveň zahřívání, nad kterou již teplý povrch začne uživateli vadit. Pokud tedy má tablet rezervu, může ji SoC využít pro turbo a tepelná kapacita šasi mu umožní udržet vyšší takty déle. Tato funkce ale očividně potřebuje přímou podporu od výrobce tabletu a spolupráci s patřičnými senzory.

Jak AMD vylepšovalo spotřebu a kam kráčí. Všimněte si fialového proužku v pravém horním rohu

Mimochodem, v prezentaci k uvedení nových APU lze najít jeden zajímavý detail. Výše vidíte slajd, kde AMD ukazuje evoluci spotřeby a úsporných technik ve svých procesorech (malých i velkých APU). Vpravo je pak přehled zlepšováků, které firma aplikovala, nebo je vyvíjí. Mezi těmi, na nichž se údajně pracuje, je i integrování regulátorů napětí na procesor, což je jedna z inovací, které loni přinesl Intelův Haswell. Slajd naznačuje, že by s touto technologií mohlo AMD přijít v roce 2015. Zda to bude u následníků Beemy a Mullinse, nebo u velkého APU Carrizo, toť zatím otázka do budoucna.

ARM uvnitř čipu architektury x86

Prezentace k uvedení také hrdě hlásá, že Beema a Mullins jsou prvními čipy architektury x86, které uvnitř skrývají procesor ARM. V této generaci APU totiž AMD konečně úspěšně implementovalo bezpečnostní technologii TrustZone licencovanou od ARMu a její součástí je i mikrořadič na bázi Cortexu-A5. S jeho pomocí AMD vytvořilo bezpečností koprocesor PSP (Platform Security Processor).

APU Beema a Mullins: TEE a bezpečnostní koprocesor PSP

Cílem PSP je zajistit podmínky pro tzv. „Trusted Execution“, prostředí se zabezpečenou a ověřenou integritou, kde je také možná kontrola ze strany administrátora. Toto zabezpečené prostředí v režimu „trusted“ označuje AMD zkratkou TEE (Trusted Execution Environment) a je ve vztahu k nainstalovanému OS čímsi jako privilegovaným hypervizorem. Může tedy kontrolovat jeho integritu a zajišťovat autentifikaci spouštěného OS a programů (včetně Secure Bootu). V tomto režimu může třeba také běžet bezpečnostní software, aby se před ním malware nemohl skrýt. Využitelný by měl být třeba i pro zabezpečení plateb.

APU Beema a Mullins: TEE a bezpečnostní koprocesor PSP

Dle slajdů nicméně není bezpečnostní koprocesor dobrý jen pro technologii TrustZone a zajištění bezpečného prostředí TEE. PSP by zároveň měl systému poskytovat šifrovací akcelerátor, zvládající algoritmy RSA, SHA, ECC a AES. Akcelerovat by údajně mělo být možno i dekompresi z formátu zlib (možná i zip, obojí používá algoritmus Deflate) a prezentace zmiňuje i přítomnost hardwarového generátoru náhodných čísel.

Na závěr snad zbývá řici jen to, že dnešek je toliku uvedením čipů jako takových. Pokud byste si je už-už chtěli osahat, budete bohužel muset počkat, až je různí výrobci osadí do svých notebooků a dalších produktů a tyto uvedou do obchodů. To může trvat různě dlouhou dobu, některé notebooky s APU Beema se ale údajně mají začít prodávat už začátkem června (júna). Pokud jste nicméně lačni testů, můžete se podívat například na test referenčního tabletu AMD Discovery, který obsahuje Mullins A10 Micro-6700T, na webu TechSpot. Další recenze se mezitím vynořily třeba na HotHardware, Tech Reportu nebo Tom's Hardware.

Zdroj: AMD